DE3739088A1 - Verfahren zur herstellung von stabilisierten duengemitteln - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstel­ lung von stabilisierten Düngemitteln, bei dem als Aus­ gangsmaterialien Kunstdünger in Form von Mineralien und/ oder Chemikalien verwendet wird und zur Überführung in Granulaten ein Bindemittel, z.B. Stärke, beigemischt wird.

Die genannten Ausgangsmaterialien für Kunstdünger liegen meist in staubförmiger Form vor, während für die Anwen­ dung der Düngemittel in der Landwirtschaft Granulate be­ vorzugt werden. Zur Herstellung solcher Granulate ist ein Bindemittel erforderlich, für das man üblicherweise Stärke verwendet. Diese wird aus Mais, Kartoffeln oder auch Manioka gewonnen. Stärke in ihrem Nativzustand - wie sie die Düngemittelindustrie vom Stärkehersteller bezieht, hat jedoch keine Bindekraft. Sie entsteht erst durch einen thermisch-mechanischen Abbau des Stärke­ kornes, der Verkleisterung.

Bei der Herstellung von Kunstdünger hat man die gesamte Produktionsmenge Düngemittel mit Stärke vermischt und sodann befeuchtet und anschließend erhitzt und getrock­ net und auf diese Weise zumindest einen Teil der zuge­ setzten Stärke verkleistert, um eine Bindung der staub­ förmigen Komponenten zu erzielen. Dabei wird sowohl Ener­ gie durch die große Menge zugesetzten und wieder zu ver­ dampfenden Wassers benötigt als auch eine relativ große Menge von Stärke, die gegenüber dem Kunstdünger einen ca. zehnfachen Kilopreis aufweist.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Herstellung von Kunst­ dünger unter Verwendung von Stärke zur Überführung in Granulate zu verbessern sowie einfacher und wirtschaft­ licher zu gestalten. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Komponenten des Düngemittels einzeln oder als Vormischung in eine Homogenisiervorrichtung vom Rotor- Stator-Typ eingeführt und unter gleichzeitiger mechani­ scher Einwirkung von Scherkräften mit Dampf und Wasser beaufschlagt werden, und daß die Komponentenmischung nach mindestens teilweisem, vorzugsweise völligem Ver­ kleistern der Stärke als ein in einer Stärkematrix ein­ geschlossenes oder eingekapseltes Produkt abgezogen, ge­ kühlt und gegebenenfalls getrocknet wird.

Bei einer solchen Arbeitsweise wird die Produktmischung unter gleichzeitigem Einfluß von Dampf und Wasser einer intensiven Scher- und Kavitationskraft-Wirkung unterzo­ gen. Es wird ein Stärkeaufschluß in kurzer Zeit und voll­ ständig erzielt. Es ergibt sich eine intensive Verklei­ sterung der Stärke mit hoher Bindefunktion und Gleich­ mäßigkeit. Der Stärkeaufschluß erfolgt unter Einsparung von Energie. Die erforderliche Wärme ergibt sich einer­ seits dadurch, daß in der Zerkleinerungszone ein Rotor und ein Stator mit zueinander gekehrten radialen Flächen zusammenwirken und zwischen Rotor und Stator ein Rei­ bungswärme erzeugender Spalt für das kontinuierlich hin­ durchgeführte Gut vorgesehen ist. Da andererseits die Wärme durch direkte Zufuhr von Dampf in die Stärke bei gleichzeitiger Durchmischung der Komponenten eingebracht wird, ergibt sich verhältnismäßig schnell und zuverläs­ sig eine gleichzeitige Durchmischung aller Komponenten und ein hoher Verkleisterungsgrad der Stärke. Dabei wird sowohl eine Einsparung an Energie für die Verdampfung des bisher zugesetzten beträchtlichen Wasserüberschusses als auch eine Einsparung der zugesetzten Stärkemenge er­ zielt. Letzteres deshalb, da der Aufschluß der Stärke quantitativ erfolgt, während er vorher nur teilweise stattfand, und ein Teil der Stärke, weil nicht genügend aufgeschlossen, nicht zur Bindung beitragen konnte.

Vorteilhaft werden die Komponenten des Düngemittels bei Temperaturen im Bereich von 40 bis 70°C in die Homogeni­ sierzone eingeführt. Durch Dampfzufuhr erfolgt eine Er­ hitzung der Mischung auf Temperaturen im Bereich zwischen 100 und 130°C, vorzugsweise 110 bis 120°C. Nach Erhalt des vorbestimmten Verkleisterungsgrades kann sodann die Produktmischung aus der Homogenisierzone in Form von mehr oder weniger großen Granulatteilen, die die Dünge­ mittelkomponenten in sich einschließen, abgeführt werden.

Für die Homogenisierzone wird bevorzugt eine Homogenisier­ maschine verwendet, die aus einem Gehäuse mit darin um­ laufenden, vorzugsweise kegelstumpfförmigem Rotor besteht, dessen Mantelfläche mit koaxialen Ringen gestaffelten Durchmessers ausgestattet ist, die mit gleichartigen Ringen in dem dem Rotor gegenüberliegenden Stator, z.B. einer Gehäuseinnenwand, jeweils auf Lücke stehen. Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung werden die Komponen­ ten des Düngemittels in das Zentrum einer solchen Homo­ genisierzone eingeführt unter gleichzeitiger oder gege­ benenfalls auch späterer Zuführung von Dampf. Im Scher­ feld der Homogenisierungszone erfolgt die Feinverteilung und Umsetzung der Komponenten. Die Stärkekomponente wird dispergiert. Sie quillt unter dem Einfluß der Reibungs­ wärme und bei Zufuhr von heißem Wasser oder vorzugsweise Dampf, so daß verhältnismäßig schnell eine mindestens teilweise Verkleisterung der Stärke eintritt. Diese Ver­ kleisterung, die schnell den höchstmöglichen Verklei­ sterungsgrad erreicht, bildet eine Matrix, die die Dünge­ mittelkomponenten umschließt bzw. einkapselt. Das dabei gebildete Produkt ergibt sich in Form von Granulaten. Es wird aus der Homogenisierzone abgezogen und gekühlt. Es wird zweckmäßig unter milden Bedingungen getrocknet.

Bei der Durchführung des Verfahrens kann gegebenenfalls auch vorgequollene Stärke in die Homogenisierzone ein­ geführt werden. Eine solche Stärke stellt zwar ein etwas teureres Ausgangsmaterial dar. Sie erlaubt bei ihrer Verwendung ein Arbeiten bei niedrigen Temperaturen, wo­ durch der Energieaufwand noch geringer wird.

Claims (2)

1. Verfahren zur Herstellung von stabilisierten Düngemit­ teln, bei dem als Ausgangsmaterialien Kunstdünger in Form von Mineralien und/oder Chemikalien verwendet wird und zur Überführung in Granulate ein Bindemittel, z.B. Stärke, beigemischt wird, wobei mindestens ein Teil der zugesetzten Stärke in Kleister übergeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten des Dünge­ mittels einzeln oder als Vormischung in eine Homogeni­ sierzone unter Scher- und Kavitationskraft-Wirkung einge­ führt und unter gleichzeitiger mechanischer Einwirkung der Scherkräfte u.dgl. mit Dampf und gegebenenfalls Wasser beaufschlagt werden, und daß die Komponenten­ mischung nach mindestens teilweisem, vorzugsweise völligem Verkleistern der Stärke als ein in einer Stärkematrix eingeschlossenes oder eingekapseltes Produkt abgezogen, gekühlt und gegebenenfalls getrock­ net wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten des Düngemittels bei Temperaturen im Bereich von 40 bis 70°C in die Homogenisierzone eingeführt, durch Dampfzufuhr auf Temperaturen im Be­ reich von 100 und 130°C, vorzugsweise 110 bis 120°C, aufgeheizt werden und nach Erhalt eines vorbestimm­ ten Verkleisterungsgrades der Stärke aus der Homoge­ nisierzone abgeführt werden.